Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kurze Frage zu JFET


von JFET (Gast)


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Hallo,

mir fehlen noch etwas die Erfahrungen mit JFETs und daher habe ich eine 
kurze Frage:


Verwendet werden soll der MMBFJ201.

Ist es korrekt, dass der Transistor sperrt, wenn:

S = 1,5V, D = 1,64V, G = 0V   --> Vgs = -1,5V


und dass er leitet, wenn:

S = 2,37V, D = 2,38V, G=3V   ---> Vgs = +0,63V


oder habe ich da nun etwas durcheinander gewürfelt?

: Verschoben durch User
von Falk B. (falk)


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@JFET (Gast)


>Ist es korrekt, dass der Transistor sperrt, wenn:

>S = 1,5V, D = 1,64V, G = 0V   --> Vgs = -1,5V

Kann sein, hab jetzt nicht ins Datenblatt geschaut.

>und dass er leitet, wenn:

>S = 2,37V, D = 2,38V, G=3V   ---> Vgs = +0,63V

Naja, ein JFET leitet eigentlich maximal wenn er Vgs=0V hat. Theoretisch 
kann man ihm mit ein paar hundert +mV noch weiter aufsteuern, aber ab 
0,5V fängt dann die Gate-Source Strecke an zu leiten und man hat keinen 
JFET mehr. JFETs gibt es nur als Verarmungstypen.

von JFET (Gast)


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aaah ok,

das bedeutet, zum Öffnen sollte ich mich wirklich bei Vgs = 0V aufhalten 
und unter keinen Umständen mehr Spannung drauf geben?
Im Datenblatt ist keinerlei Diagramm angegeben, was passiert wenn ich 
dort eine größere positive Spannung beaufschlage...


...und zum Schließen muss ich dann mindestens die angegebene maximale 
Cut-Off-Voltage unterbieten, d.h. bei angegebenen Vgs = -1,5V sollte ich 
eher in Richtung -1,6V gehen, um ganz sicher zu sein, dass der 
Transistor gesperrt ist?

von Sascha (Gast)


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Hallo,
kurzer Tip: Es gibt Verarmungs- und Anreicherungstypen.

Bei deinem Fet macht auch eine positive Spannung das Bauteil nicht 
gleich kaput. Die Maximale Spannung (Durchbruchspannung) muss aber im 
Datenblatt angegeben werden. Bei positiver Spannung wird er halt noch 
etwas besser Leitfähig.

von (prx) A. K. (prx)


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JFET schrieb:
> Im Datenblatt ist keinerlei Diagramm angegeben, was passiert wenn ich
> dort eine größere positive Spannung beaufschlage...

Das macht man bei einem Sperrschicht-FET einfach nicht.

> ...und zum Schließen muss ich dann mindestens die angegebene maximale
> Cut-Off-Voltage unterbieten, d.h. bei angegebenen Vgs = -1,5V sollte ich
> eher in Richtung -1,6V gehen, um ganz sicher zu sein, dass der
> Transistor gesperrt ist?

Die -1,5V sind der Extremwert. In den meisten Fällen wird er schon 
vorher dicht machen.

von Falk B. (falk)


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@JFET (Gast)

>das bedeutet, zum Öffnen sollte ich mich wirklich bei Vgs = 0V aufhalten
>und unter keinen Umständen mehr Spannung drauf geben?

Ja.

>Im Datenblatt ist keinerlei Diagramm angegeben, was passiert wenn ich
>dort eine größere positive Spannung beaufschlage...

Weil das eben keiner macht, ist es auch nicht angegeben.

>...und zum Schließen muss ich dann mindestens die angegebene maximale
>Cut-Off-Voltage unterbieten, d.h. bei angegebenen Vgs = -1,5V sollte ich
>eher in Richtung -1,6V gehen, um ganz sicher zu sein, dass der
>Transistor gesperrt ist?

Das Datenblatt sagt

V_GS(off) min. -0,3V, max. -1.5V

Also MUSS er bei -1.5V sicher sperren, er kann aber auch schon bei -0,3V 
sperren. Dieser Parameter ist stark toleranzbehaftet.

von (prx) A. K. (prx)


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Sascha schrieb:
> kurzer Tip: Es gibt Verarmungs- und Anreicherungstypen.

Kannst du mir einen JFET nennen, der als Anreicherungstyp arbeitet?

von Falk B. (falk)


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@ Sascha (Gast)

>kurzer Tip: Es gibt Verarmungs- und Anreicherungstypen.

Nur bei MOSFETs. JFETs sind IMMER Verarmungstypen. Sagte ich schon.

>Bei deinem Fet macht auch eine positive Spannung das Bauteil nicht
>gleich kaput.

Wollen wir wetten? Er redet von der Gate-Source Spannung!

> Die Maximale Spannung (Durchbruchspannung) muss aber im
>Datenblatt angegeben werden. Bei positiver Spannung wird er halt noch
>etwas besser Leitfähig.

Nicht wirklich.

von JFET (Gast)


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Danke für die Hilfe, aber diskutiert mir bitte nicht den Thread kaputt, 
dann blicke ich am Ende garnicht mehr durch.

Zum Öffnen sollte V-Gate-Source dann definitiv bei genau 0V liegen, 
niemals größer, weil es erstens eh nicht viel bringt und falls Vgs 
größer wird als meinetwegen ein paar +mV, dann gibt es durchlässige 
Diodenstrecken, die mir meine Messtechnik verhageln?

...und zum Sperren brauche ich dann Vgs kleiner sein als -1,5V und hier 
ist es dann vermutlich egal, ob die Spannung auch bis -3V runter geht?

von Falk B. (falk)


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@JFET (Gast)

>Zum Öffnen sollte V-Gate-Source dann definitiv bei genau 0V liegen,
>niemals größer, weil es erstens eh nicht viel bringt und falls Vgs
>größer wird als meinetwegen ein paar +mV, dann gibt es durchlässige
>Diodenstrecken, die mir meine Messtechnik verhageln?

Ja,

>...und zum Sperren brauche ich dann Vgs kleiner sein als -1,5V und hier
>ist es dann vermutlich egal, ob die Spannung auch bis -3V runter geht?

Ja.

von ArnoR (Gast)


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JFET schrieb:
> ...und zum Schließen muss ich dann mindestens die angegebene maximale
> Cut-Off-Voltage unterbieten, d.h. bei angegebenen Vgs = -1,5V sollte ich
> eher in Richtung -1,6V gehen, um ganz sicher zu sein, dass der
> Transistor gesperrt ist?

JFET schrieb:
> meine Messtechnik verhageln

Naja, es ist halt die Frage was du unter gesperrt verstehst. So ein JFET 
ist kein idealer Schalter, der durch die Gate-Source-Spannung ein- oder 
ausgeschaltet wird, sondern eher ein steuerbarer Widerstand, dessen Wert 
du mit der Gate-Source-Spannung in gewissen Grenzen veränderst.

von Lurchi (Gast)


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Es gibt Leistungs JFETs aus exotischen Materialien z.B. SiC. Da sind 
einige Typen tatsächlich Anreicherungstypen, oder so im Übergangsbereich 
mit Schwelle nahe 0 V.
http://products.semelab-tt.com/pdf/fet/siliconcarbide/SML100M12MSF.pdf

Die normalen Si JFETs sind Verarmungstypen. Aber auch da sollte eine 
leicht positive Spannung noch etwas mehr Strom fließen lasse, zumindest 
bei TYpen wo der Threschhold nicht so weit von 0 weg ist. Man macht es 
aber inder Regel nicht, weil dann zunehemend ein Strom über das Gate 
fließt.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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JFET schrieb:
> Zum Öffnen …

> ...und zum Sperren …

Schreib' lieber mal, was du damit anstellen willst.  Deine
Terminologie klingt nicht ganz passend, denn wirklich „öffnen“
kann man einen JFET nur in Grenzen: bei Ugs = 0 fließt sein
Ruhestrom, der exemplarabhängig ziemlichen Schwankungen unterliegen
kann.  Auch die Abschnürspannung Up ist exemplarabhängig.

JFETs benutzt man für gewöhnlich in Verstärkern, bei denen man sich
eher Gedanken um die Wahl eines Arbeitspunktes denn um „öffnen“ oder
„schließen“ machen würde.

von Thomas S. (thom45)


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JFET schrieb:

> und dass er leitet, wenn:
>
> S = 2,37V, D = 2,38V, G=3V   ---> Vgs = +0,63V
> oder habe ich da nun etwas durcheinander gewürfelt?

Ich denke, das hast Du. Du hast ein wenig die JFET-Eigenschaften mit 
denen der bipolaren Transistoren (gemixt). :-)

Wie bereits erklärt, der JFET leitet schon dann, wenn das Gate 
Source-Potential hat. Allerdings kann man mit einem ganz kleinen 
Gatestrom, so im Bereich von etwa 100 µA, den Drain-Source-Widerstand 
signifikant reduzieren. Dieser Trick eignet sich besonders, wenn der 
JFET zum Schalten analoger Signale in Einsatz kommt und ein etwas 
niedrigere Drain-Source-Widerstand erwünscht ist.

Mehr zu diesem Thema hier:
  "Der analoge Schalter I (der JFET)"
     Speziell das Kapitel "Der JFET (BF245A) als Schalter".

Gruss
Thomas

von Falk B. (falk)


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@ Thomas Schaerer (thom45)

>Source-Potential hat. Allerdings kann man mit einem ganz kleinen
>Gatestrom, so im Bereich von etwa 100 µA, den Drain-Source-Widerstand
>signifikant reduzieren.

Findest du es pädagogisch sinnvoll, wenn du dem verwirrten OP jetzt 
genau DAS sagst, wovon ihm vorher alle abgeraten haben? Und gescheite 
Analogschalter kauft man nicht erst heute fertig und schnitzt sie nicht 
selber aus JFETs. Die 1970er sind LANGE vorbei!

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Neben den Mikrofonvorverstärkern ist im 21. Jahrhundert eine nette 
Nischenanwendung der Einsatz z.B. des BF845x bei Ugs=0V als 
kosteneffektive Stromquelle - bevorzugt bei Weitbereichseingängen.

von Thomas S. (thom45)


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Falk B. schrieb:
> @ Thomas Schaerer (thom45)
>
>>Source-Potential hat. Allerdings kann man mit einem ganz kleinen
>>Gatestrom, so im Bereich von etwa 100 µA, den Drain-Source-Widerstand
>>signifikant reduzieren.
>
> Findest du es pädagogisch sinnvoll, wenn du dem verwirrten OP jetzt
> genau DAS sagst, wovon ihm vorher alle abgeraten haben?

Hmmm, das mit dem pädagogisch könntest Du Recht haben. Allerdings, das 
was ich geschrieben habe, ist eine realistische jederzeit 
nachvollziehbare Tatsache die funktioniert. Ich denke darüber nach...

Das Problem entstand eigentlich dadaurch, weil ich beim Schreiben in 
einem Forum oder Newsgroup auch immer das Leserkollektiv im Fokus habe. 
Ich denke, dass man das Problem etwas dämpfen kann, wenn ich vielleicht 
zu Beginn des Textes schreibe "An alle Leser gerichtet".

Bisher war das nie ein Problem, weil niemand in dem Sinne reklamiert hat 
hat. Ist aber okay, ich werde versuchen daran zu denken.

> Und gescheite
> Analogschalter kauft man nicht erst heute fertig und schnitzt sie nicht
> selber aus JFETs. Die 1970er sind LANGE vorbei!

Das kommt schon auch auf die Gesamtanwendung an. In der Zeit wo es 
vorkam als ich JFETs als vereinzelte Schalter einsetzte, setzte ich in 
andern Projekten oder auch im selben Projekt an anderer Stelle 
integrierte Analogswitches ein.

Ein anderer Aspekt ist der, dass es in einem Elektronik-Forum immer doch 
auch um die allgemeine Elektronikbildung geht und warum bei passender 
Gelegenheit nicht auch etwas einbringen, das nicht mehr zeitkonform ist, 
wenn es eher der Grundausbildung dient?

Der Azubi lernt wie ein JFET funktioniert. Warum soll er nicht auch 
gleich mitbekommen, dass gegebenenfalls ein geringer Gatestrom den 
R_DS_on eines JFET signifikant reduziert. Damit sind wir nochmals beim 
Leserkollektiv, das mir mindest so viel bedeutet, wie der welcher primär 
die Frage stellt.

Die objektive Begründung dieser Haltung ergibt sich alleine schon in der 
sehr hohen Google-Sensivität dieses Forums.

Ich schlage folgendes vor: Ich denke die Forumsleitung liest mit. Wenn 
diese mit meiner Haltung nicht einverstanden ist, dann befolge ich dies 
hier selbstverständlich und ziehe mich ebenso selbstverständlich aus 
diesem Forum teilweise zurück. Kein Problem. Die Forumsleitung bestimmt 
wo der Karren lang geht. Das ist üblich.

Ich bitte die Forumsleitung höflich um gelegentliche Stellungsnahme.
Besten Dank zum Voraus.

Gruss
Thomas

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas S. schrieb:
> Ein anderer Aspekt ist der, dass es in einem Elektronik-Forum immer doch
> auch um die allgemeine Elektronikbildung geht und warum bei passender
> Gelegenheit nicht auch etwas einbringen, das nicht mehr zeitkonform ist,
> wenn es eher der Grundausbildung dient?

Das ist schon richtig, aber gerade in diesem Falle sieht's eher
danach aus, als hätte der TE sich irgendwas in den Kopf gesetzt, was
man vermutlich besser ganz und gar anders angehen würde als mit einem
JFET.  Da er uns aber nur ein paar Bruchstücke vorgeworfen hat und
seitdem Funkstille ist, werden wir's wahrscheinlich nicht erfahren.

Klar haben solche Sonderanwendungen wie von dir beschrieben auch
manchmal ihre Berechtigung, insofern ist deren Erwähnung natürlich
auch ein Beitrag zur „Elektronik-Allgemeinbildung“ (zu der du ja seit
Jahren ohnehin viel beiträgst ;).

von Tcf K. (tcfkao)


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Thomas S. schrieb:
> Ein anderer Aspekt ist der, dass es in einem Elektronik-Forum immer doch
> auch um die allgemeine Elektronikbildung geht und warum bei passender
> Gelegenheit nicht auch etwas einbringen, das nicht mehr zeitkonform ist,
> wenn es eher der Grundausbildung dient?
>
> Der Azubi lernt wie ein JFET funktioniert. Warum soll er nicht auch
> gleich mitbekommen, dass gegebenenfalls ein geringer Gatestrom den
> R_DS_on eines JFET signifikant reduziert. Damit sind wir nochmals beim
> Leserkollektiv, das mir mindest so viel bedeutet, wie der welcher primär
> die Frage stellt.

Hallo Thomas,

110% ack! Auch wenn es den TO verwirren mag (was imho sein Problem ist), 
ich finde solche Informationen wichtig und nützlich. Mag auch das 
Bauteil für diesen Einsatzzweck nicht mehr aktuell sein, so ist es immer 
gut diese Info im Hinterkopf zu haben. Irgendwann kommt der Tag wo man 
genau diese Anwendung braucht, weil Restriktionen andere Lösungen 
unattraktiver machen.
Deswegen: Weiter so mit dem Randwissen!

von Falk B. (falk)


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@Thomas Schaerer (thom45)

>auch um die allgemeine Elektronikbildung geht und warum bei passender
>Gelegenheit nicht auch etwas einbringen, das nicht mehr zeitkonform ist,
>wenn es eher der Grundausbildung dient?

Nö, denn wie du richtig erkennst, ist es nicht mehr zeitkonform. Du 
bringst den Leuten in der Elektrikerausbildung ja auch nicht bei, bei 
Elektroinstallationen eine klassische Nullung einzubauen. OK, aber man 
muss es erklären, damit sie wissen was es ist, wenn sie diese in alten 
Häusern finden ;-)

>Ich schlage folgendes vor: Ich denke die Forumsleitung liest mit. Wenn
>diese mit meiner Haltung nicht einverstanden ist, dann befolge ich dies
>hier selbstverständlich und ziehe mich ebenso selbstverständlich aus
>diesem Forum teilweise zurück. Kein Problem.

Wie kommst du denn auf diese Schlußfolgerung? Kein Mensch will dich hier 
rausschmeißen oder zurückdränegn?

>Ich bitte die Forumsleitung höflich um gelegentliche Stellungsnahme.

Wozu? Jeder kann hier teilnehmen, das regelt sich allein.

von Thomas S. (thom45)


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Hallo Jörg,

Vielen Dank für die rasche Reaktion von Dir. Ich kann mir vorstellen, 
ein Moderator hat noch viel anderes zu tun.

Jörg W. schrieb:
> Thomas S. schrieb:

>> Ein anderer Aspekt ist der, dass es in einem Elektronik-Forum immer doch
>> auch um die allgemeine Elektronikbildung geht und warum bei passender
>> Gelegenheit nicht auch etwas einbringen, das nicht mehr zeitkonform ist,
>> wenn es eher der Grundausbildung dient?
>
> Das ist schon richtig, aber gerade in diesem Falle sieht's eher
> danach aus, als hätte der TE sich irgendwas in den Kopf gesetzt, was
> man vermutlich besser ganz und gar anders angehen würde als mit einem
> JFET.

Das ist gut möglich. Dazu kommt, mein Eindruck ist, dass er selbst nicht 
genau versteht womit man es mit einem JFET zu tun hat. Und da denke ich, 
könnte mein "Seitenhieb" in Richtung Allgemeinwissen auch für ihn 
vielleicht nützlich sein. Quasi in Anregungsimpuls. Das genügt schon.

> Da er uns aber nur ein paar Bruchstücke vorgeworfen hat und
> seitdem Funkstille ist, werden wir's wahrscheinlich nicht erfahren.

Das mit dem bruchstückhaften Posten hat dann im ELKO-Forum ziemlich 
rasch zur Folge, dass jemand z.B. schreibt: "Kannst Du nicht etwas 
ausführlicher sein, oder ist es vielleicht eine NSA-Schaltung?"

Ich denke es gibt da zwei mögliche Realitäten:

1. Das Projekt ist firmengeheim und so hat der Fragesteller Angst zu 
viel auszuplaudern. Wenn so einer sich nicht mehr meldet, hat er (oder 
sie) kalte Füsse bekommen.

2. Das "Projekt" ist eine versteckte Schulaufgabe und er sucht sich 
einen Löli der ihm die Aufgabe abnimmt.

Ich weiss nicht wie es hier in diesem Forum ist. Im ELKO-Forum kann man 
regelmässig feststellen, dass dann solche Postings vermehrt erscheinen, 
wenn die Prüfungstermine näher rücken.

Da gilt bei mir stets der Grundsatz "Hilfe zur Selbsthilfe", ausser wenn 
es themabedingt oder beim Schüler einfach der Knopf nicht aufgeht, dann 
muss man etwas mehr "Zündstoff" geben. :-)

> Klar haben solche Sonderanwendungen wie von dir beschrieben auch
> manchmal ihre Berechtigung, insofern ist deren Erwähnung natürlich
> auch ein Beitrag zur „Elektronik-Allgemeinbildung“ (zu der du ja seit
> Jahren ohnehin viel beiträgst ;).

Mein eigentliches Hauptanliegen.

Gruss
Thomas

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas S. schrieb:
> Ich weiss nicht wie es hier in diesem Forum ist. Im ELKO-Forum kann man
> regelmässig feststellen, dass dann solche Postings vermehrt erscheinen,
> wenn die Prüfungstermine näher rücken.

Ja, die typischen Hausaufgabenlöser gibt's hier auch (und allgemeiner
Konsens ist, dass sie Hilfe erhalten, wenn man genügend eigenes
Bemühen erkennen kann), aber das hier sieht mir nicht danach aus.

Kann sein, dass jemand keine Firmengeheimnisse ausplaudern will, aber
meistens ist es eher der Fall, dass sich jemand schon in irgendwas
gedanklich festgefahren hat und dann sein Horizont so eng geworden ist,
dass er denkt, es würde nur so funktionieren – und die restlichen
Randbedingungen gleich gar nicht erwähnt.

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